杨定威

【摘要】随着社会的进步，人们的生活质量也在不断改善，对于衣食住行的要求也渐渐高了起来。特别是对于住方面，人们对于建筑的给排水系统的关注力度加大，对该系统要求也逐渐增高，这是由于建筑给排水系统是确保建筑功能正常发挥的关键所在。建筑给排水的经济性设计不仅可以在一定程度上降低建筑成本，对整体工程的经济方面也有很大的促进作用。建筑给排水系统主要包括给水系统、排水系统、消防系统、热水系统等，本文就建筑给排水系统里的热水系统经济性设计方面进行研究与分析。

【关键词】建筑给排水系统；热水系统；经济性；设计

1.前言

建筑给排水系统就相当于人体里的血液，贯穿在整个建筑物的内部，因此，建筑物给排水的设计关系到整个建筑物质量的好与坏。特别是给排水系统里的热水系统。目前，人们生活质量的提升，使得人们对于自己居住的环境要求越来越高，在建筑物里热水的供应也变成人们评判建筑物是否舒适的硬性标准，热水系统里的用水质量、温度质量、供应时间等方面已成为衡量建筑物等级的重要标准之一。以此，在建筑工程里，如何能保证热水系统优良运作的同时还能结合经济性进行设计是本文主要阐述的内容。

2.热水供应系统主体概况

一般在建筑工程中，按范围划分热水供应系统可分为集中热水供应系统、局部热水供应系统。集中热水供应系统具有加热时间短，效率高，不需要每一个区域都配置单独的加热器，并且制造热水的成本相对低廉，但是集中热水系统也存在着设备运行系统复杂，需专门配置相关工作人员进行管理操作，需要一次性投资的成本较高，日后系统扩建或改建也较为复杂等缺点。局部热水供应系统相对于集中热水供应系统来说，供应范围没有那么广，一般只在一个点或者几个点内设置供水点，较于分散。但局部热水供应系统也具备设置距离短，使用管道少，安装过程简单，设备价格低，管理方便，日后系统扩建或改建也较为容易等优势[1]。

除此之外，建筑工程中的热水供应系统还可以根据热水管网的压力分为闭式与开式两种；根据热水管网循环的布置方式可分为无循环系统、半循环系统、全循环系统；根据热水管网循环动力可分为机械循环与自然循环；根据热水管网运行方式可分为全日制循环与定时循环；根据热水供应系统中不同位置的配水干管可分为上行下给供水模式与下行上给供水模式[2]。

3.热水供应系统的经济性设计

建筑工程给排水系统里热水系统的设计首先要考虑一下四个方面：第一，热水系统配置的成本是否节约能源，价格适中；第二，热水系统是否方便管理人员进行管理，运行是否可靠安全；第三，热水系统的热水使用舒适度是否达到客户标准，水量、水温、水压、水质是否达到用户要求；第四，热水系统设备系统是否安全。建筑热水系统管道应采用同程布置方法，只要保证热水从起始端通过不同路径最终回到加热器时走过的管长和对应管道单位长度水头损失的乘积相等，那么就实现了热水系统管道同程布置的方法。例如：某建筑中的水泵选用以经济和技术这两方面来考虑，每一个给水系统都需要配备上水泵，根据排水系统压力的不同再根据水泵自身的要求不同，所选取的水泵类型也具有一定的差别。通常情况下，可以使用一台水泵来进行供水，也可以使用多台水泵，多台水泵的选择会采用更多的搭配方式，如2用1备、3用1备、4用2备等等。其作用在于，当一台水泵出现故障不能正常供水时，则需要立即使用备用水泵投入使用，假设水泵的价格和其容量的比例为正比，C为单水泵方案的价格，那么在某一段时间里，单水泵的可靠度为R=0.96，然后分别对三种不同的水泵配备方案的总价格进行计算，其结果为：2用1备的价格为3C/2、R值为0.9827，3用1备的价格为4C/3，R值为0.985，4用2备的价格为3C/2，R值为0.9977。根据数据表明，不同的方案和不同的价格，其可靠度也不同。若是要求系统的可靠度是大于0.99的，那么就要使得成本的选择尽量低，则选用4用2备方案；若在成本相同且要求的可靠度相同的情况下，选用2用1备或者是4用2备的方案也较为合理。热水供应系统的经济性设计包括以下几个方面。

3.1采用经济型设备，提高设计经济性

全世界能源危机以及价格随着经济的发展不断上涨，因此热水供应系统设备的运行成本也在不断增加，虽然这会给工程建设初期的投资上超过预期成本，新型给排水设备投资也大于对传统设备的投资，但从对长远运行及管理等方面综合考虑来看，这些方面投资的费用相比传统热水供应设备要少很多。

3.2熱水安全控制系统的优化设计

对热水安全控制系统的优化设计就是要对热水供给系统的安全进行有效管理与控制，也就是说在热水供给系统中，防止出现热水供应设备某一环节在工作状态时突然失效或者因为对热水系统设计的不合理的情况发生，能够及时控制危及人们生命安全以及财产安全的技术，减少经济随时。那么依据热水供应管理系统的原理，热水安全控制系统包括配水点部分的安全控制、热水传送部分的安全控制、水加热器部分的安全控制。详细介绍可分为以下几个方面[3]。

第一，水加热器的防菌控制。据资料显示，在水中细菌最易繁殖生长的温度为37℃，当温度超过 46℃时细菌的繁殖生长速度为零，但如果一旦在热水供应系统中储水环节有低温热水的滞留，那么就会引发和滋生有害细菌目前，人们对于水质安全越来越提起重视，对水质量里的细菌要求也越来越高，因此，为防止水加热器里细菌滋生的情况，热水供应系统的管理人员提高加热器出水水温，保持管网运行畅通，减少水中细菌的数量。但在我国热水供应系统中一般对细菌的检测方法都是依赖于进口欧美等发达国家的药物进行检测，那么这其中的检测费用就非常昂贵，不能满足建筑给排水系统的经济性设计条件，因此我国目前应倡导发展无死区、热水温度梯度小的换热器。除此之外，从防止管网中有害细菌出发，热水管网中热水必须具备温度不宜低于 60℃这一条件，以抑制有害细菌的增长。除了在储水环节对水中细菌滋生的状况进行控制之外，还应注意的是热水供应系统中的管网管材也是一个重要因素，根据研究资料显示，目前在许多建筑给水系统中金属铜水管材料是不常见的，但金属铜水管材料能有效减少有害细菌数量，这是因为铜本身就是一种极强的杀菌剂。因此建筑热水供应系统热水管网应采用铜质管材及配件，从热水传送就有效防止有害细菌。

第二，热水制备装置的安全控制。在热交换器中，热水温度一般通过温度调节阀来控制。温度调节阀中较多采用自作用式温度控制，少部分情况下才使用电动温度控制阀。若在热水供应系统中出现温度控制阀失效的情况，就会导致热交换器内部水温快速上升。如果水量大的时候，换热器内的热水温度会维持在一个较高的水平。有可能会造成用水点水温过高烫伤使用者以及换热器内部管子严重结垢等危险情况，那么对此类状况应采取自作用温控阀自身具有的超温保护功能或置换热器超温保护电器报警开关，提示热水供应系统管理人员进行及时处理的方法。

第三，预防水锤安全控制。水锤情况在小区给水泵房和二次加压泵站常有发生，这会给整个给水管网带来严重的危害，轻则引起管道振动，水压波动，流量瞬间波动较大，影响正常使用，重则爆管漏水，造成供水中断事故，设备被损坏，甚至有可能造成严重的人员伤亡状况。尤其是高层建筑，管网压力高，水压打，危害也就更大。因此预防水锤安全控制是整个给水管网正常运行的关键因素。对水锤安全控制的主要办法有采用恒压控制技术，对水泵机组进行变频调速控制，对整个供水泵系统操作实行自动控制，采用 PLC 自动控制系统，通过对管网压力的检测，反馈控制水泵的开、停和转速调节，控制流量，进而使压力维持一定水平，可以通过控制微机设定机泵供水压力，保持恒压供水，避免了过大的压力波动，使产生水锤的概率减小；采用泄压保护技术，如气压罐、泄压保护阀、在管路中各峰点安装可靠的排气阀、在管网系统安装中，采用柔性接口减振吊架等来减小水锤对管网的破坏；在水泵进出水管上加设软接头，并对水泵基础进行防震处理等措施[4]。

4.结语

建筑给排水的经济性设计不仅可以在一定程度上降低建筑成本，对整体工程的经济方面也有很大的促进作用。本文例举了建筑给排水系统里的热水系统，对热水系统经济性设计进行详细的研究与分析，得出要建筑给排水系统里的热水系统设计要考慮热水系统配置的成本问题、热水系统管理问题，热水系统使用舒适度问题、热水系统设备安全问题这四个方面的结论，达到热水系统经济性设计的目的。

【参考文献】

[1]张奎，侯灵艳，张子红.建筑给排水设计经济性控制分析[J].门窗，2013，（04）：213

[2]徐瑶清，尤光涛.浅谈建筑给排水施工技术[J].施工技术，2010，39（S2）：429-432

[3]杨琳.建筑给排水工程施工中的节能措施研究[J].湖北科技学院学报，2014，34（09）：29-30

[4]牛乐生.浅谈建筑给排水设计中的常见问题与解决措施[J].城市建筑，2012，（13）：12-15